Trong chương trình vật lý 10, các em sẽ được tìm hiểu về momen lực. Để hiểu rõ hơn về khái niệm, công thức, quy tắc và ứng dụng của đại lượng này trong đời sống, hãy cùng đọc bài viết tổng hợp các kiến thức về momen lực ngay nhé!
Momen lực là gì?
Định nghĩa: Momen lực là đại lượng vật lý đặc trưng cho tác dụng làm vật quay xung quanh trục cố định của lực. Momen được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó.
Ký hiệu của momen lực: M
Đơn vị tính: N.m
Công thức momen lực
Momen lực có công thức tính sau:
M = F.d
Trong đó:
F là độ lớn lực tác dụng (N)
d là cánh tay đòn (m)
M là momen lực (N.m)
Lưu ý: Cánh tay đòn bằng khoảng cách từ tâm quay đến giá của lực.
Nhận xét:
Khi d = 0 => M = 0, nếu giá của lực đi qua tâm quay thì lực sẽ không có tác dụng làm quay.
Khi M = F.d, muốn tăng M ta có thể tăng độ lớn của lực hay tăng độ dài của cánh tay đòn.
Quy tắc momen lực (Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định)
Quy tắc: Khi muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo cùng chiều kim đồng hồ phải bằng với tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay ngược lại chiều kim đồng hồ.
- Biểu thức: M1= M2 ⇔ F1d1=F2d2
- Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng:
F1d1+F2d2+...= F′1d′1+F′2d′2+...
Lưu ý:
- Quy tắc momen lực còn có thể áp dụng cho các trường hợp một vật không có trục quay cố định, khi đó ta sẽ xem vật quay quanh trục quay tức thời. - Khi một vật rắn quay xung quanh một trục cố định, mọi điểm của vật sẽ có cùng tốc độ góc ω.
ω = const : vật quay đều.
ω tăng dần : vật quay nhanh dần.
ω giảm dần : vật quay chậm dần.
Ứng dụng của momen lực trong đời sống
Các tay nắm cửa thường được bố trí cách xa bản lề ( hay chính là trục quay của cánh cửa) nhằm mục đích tăng momen lực (tăng tác dụng làm quay của lực giúp ta có thể mở cửa dễ dàng hơn).
Trong kỹ thuật, các loại cờ lê hiện nay được chế tạo thành nhiều loại khác nhau phù hợp với từng loại ốc khác nhau. Cờ lê có cánh tay đòn d càng lớn thì sẽ mở được những loại ốc siết chặt hơn, vì với cùng một lực cánh tay đòn càng lớn thì momen lực càng lớn (tác dụng làm quay càng lớn).
Các loại cờ lê được chế tạo lớn nhỏ để phù hợp với từng loại ốc khác nhau.